i
EVALUACIÓN DE LA PATOGENICIDAD DE LOS HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS Beauveria bassiana (Bassi) Y Metarhizium
anisopliae (Metchnikoff) EN EL CONTROL DE LA GARRAPATA DEL
GANADO Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini) (Acari:
Ixodidae) EN SU FASE PARASÍTICA EN LOS ESTADOS LARVAL Y
NINFAL
DIANA CAROLINA VALBUENA MORENO
CRISTIÁN JAVIER ALZATE MARÍN
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA Y VETERINARIA
Artículo 23 de la Resolución Nº 13 de Julio de 1946
iii
EVALUACIÓN DE LA PATOGENICIDAD DE LOS HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS Beauveria bassiana (Bassi) Y Metarhizium
anisopliae (Metchnikoff) EN EL CONTROL DE LA GARRAPATA DEL
GANADO Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini) (Acari:
Ixodidae) EN SU FASE PARASÍTICA EN LOS ESTADOS LARVAL Y
NINFAL
DIANA CAROLINA VALBUENA MORENO
CRISTIÁN JAVIER ALZATE MARÍN
Trabajo de grado presentado como requisito parcial
para optar por el titulo de Microbiología Agrícola y Veterinaria
DIRECTOR
EDISON VALENCIA
Ph. D Entomología
CO-DIRECTOR
FERNANDO CRUZ
Biólogo
Laboratorio LST
ASESOR
VICTOR ORTEGA
Medico Veterinario
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA Y VETERINARIA
EVALUACIÓN DE LA PATOGENICIDAD DE LOS HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS Beauveria bassiana (Bassi) Y Metarhizium
anisopliae (Metchnikoff) EN EL CONTROL DE LA GARRAPATA DEL
GANADO Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini) (Acari:
Ixodidae) EN SU FASE PARASÍTICA EN LOS ESTADOS LARVAL Y
NINFAL
AUTORES:
DIANA CAROLINA VALBUENA MORENO
CRISTIÁN JAVIER ALZATE MARÍN
APROBADO
____________________ ____________________
Edison Valencia Fernando Cruz Ph. D Entomología Biólogo- Laboratorio LST DIRECTOR DE TESIS CO- DIRECTOR____________________ ____________________
Amanda Varela Jesús CortésBióloga- Microbióloga Ph. D. Medico Veterinario, M.Sc
v
EVALUACIÓN DE LA PATOGENICIDAD DE LOS HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS Beauveria bassiana (Bassi) Y Metarhizium
anisopliae (Metchnikoff) EN EL CONTROL DE LA GARRAPATA DEL
GANADO Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini) (Acari:
Ixodidae) EN SU FASE PARASÍTICA EN LOS ESTADOS LARVAL Y
NINFAL
AUTORES:
DIANA CAROLINA VALBUENA MORENO
CRISTIÁN JAVIER ALZATE MARÍN
APROBADO
“Los seres humanos somos perezosos, nos olvidamos de todo, no
queremos razonar, no queremos pensar. Muchas veces nos olvidamos del
esfuerzo mental, esfuerzo que utilizamos para crear ideas y su valor es
mucho mayor; hay seres humanos que se olvidan del orgullo, necesito
estar solo porque al platicar conmigo mismo, me encuentro, me ubico,
razono y veo todo con mayor claridad. Ofrezco mi alma a los que la
necesitan, me siento feliz por lo que pienso y por lo que hago, y vivo por
cumplir mis sueños.
vii
AGRADECIMIENTOS
Al doctor Edison Valencia Pizo,
Por ser un gran maestro y director de tesis, por su
apoyo y orientación en la realización de este trabajo de investigación, al igual que por
su amistad, dedicación y respaldo en todo momento.
Al médico veterinario Jesús Cortés.
Director del Laboratorio de Parasitología de la
Universidad Nacional de Colombia, por su incondicional apoyo, orientación y respaldo
durante el tiempo de realización de este trabajo.
A los
doctores Esperanza Morales y Fernando Cruz
de la empresa
LST (Live
Systems Technology) S.A
. Por su colaboración y acertada orientación técnica en el
manejo de los insumos microbiales.
Al señor Eliécer Vivas,
por su oportuna e invaluable colaboración y apoyo para la
realización de este trabajo de investigación
.
Al médico veterinario Víctor Ortega,
propietario de la finca la Pradera, por su
incondicional apoyo, amistad y orientación, principalmente en el manejo de los
animales utilizados para esta investigación.
Al señor Juan Hernández y Familia,
gracias por su colaboración durante los
montajes de los ensayos en campo, por su hospitalidad y amabilidad.
Al doctor Bernardo Chávez
de la Universidad Nacional
,
por su orientación y
colaboración en el manejo de la parte estadística de la tesis.
Al biólogo Alfredo Fajardo
, por su oportuna colaboración en el desarrollo de la
estadística de nuestro proyecto de investigación.
A la doctora María Mercedes Martínez,
gracias por su incondicional apoyo y por
creer en éste proyecto.
A nuestros compañeros del CIAA,
Luz Stella Fuentes, Luís Alejandro Arias, Ligia
Espinosa y Nancy Niño por su oportuno apoyo en la realización de este trabajo a
demás de su amistad.
TABLA DE CONTENIDO
Página
1.
RESUMEN
1
ABSTRACT
2
2.
INTRODUCCIÓN
3
3.
OBJETIVOS
5
4.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
6
5.
JUSTIFICACIÓN
7
6.
HIPÓTESIS DE TRABAJO
9
7.
REVISIÓN DE LITERATURA
10
7.1.
HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
10
7.2.
CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS
12
7.3.
PROCESO DE INFECCIÓN
13
7.3.1.
ADHESIÓN
14
7.3.2.
GERMINACIÓN
16
7.3.3.
PENETRACIÓN
17
7.3.4.
CRECIMIENTO
19
7.3.5.
DISPERSIÓN
19
7.4.
SISTEMA INMUNE DE INSECTOS CONTRA LOS HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS.
22
7.5.
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL ESTABLECIMIENTO Y
ACCIÓN DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
24
7.5.1.
HÚMEDAD RELATIVA (HR)
24
7.5.2.
TEMPERATURA AMBIENTAL
25
7.5.3.
MICROAMBIENTE
25
7.5.4.
RADIACIÓN SOLAR
26
7.6.
LOS AGROQUÍMICOS Y SU INTERACCIÓN CON HONGOS
ix
7.7.
GENERALIDADES DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria bassiana
Y
Metarhizium anisopliae.
27
7.7.1.
Beauveria bassiana
(Bassi, 1837)
28
7.7.2.
Metarhizium anisopliae
(Metschnikoff, 1879)
29
7.8.
TAXONOMÍA DE
Beauveria bassiana
(Bassi, 1837) Y Me
tarhizium
anisopliae
(Metschnikoff, 1879)
30
7.9.
ANTECEDENTES DE LA UTILIZACIÓN DE
Beauveria bassiana
Y
Metarhizium anisopliae
EN EL CONTROL BIOLÓGICO DE LA
GARRAPATA DEL GANADO
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
31
7.10.
FORMULACIÓN DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
32
7.11.
INSECTICIDAS BIORRACIONALES
33
8.
GARRAPATA
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
35
8.1.
GENERALIDADES
35
8.2.
TAXONOMÍA DE LA GARRAPATA
Rhipicephalus (Boophilus)
microplus
37
8.3.
DISTRIBUCIÓN
38
8.4.
MORFOLOGÍA
41
8.5.
MECANISMOS DE SUPRESIÓN DE LA RESPUESTA INMUNE
POR PARTE DE
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
44
8.6.
CICLO DE VIDA DE LOS IXÓDIDOS
46
8.7.
HABITOS Y ECOLOGÍA
49
8.8.
HUÉSPEDES
50
8.9.
IMPORTANCIA SANITARIA
51
8.10.
CONTROL INTEGRADO DE GARRAPATAS
53
8.10.1.
CONTROL QUÍMICO
54
8.10.1.1
Placas en orejas
55
8.10.1.2
Acaricidas sistémicos
56
8.10.1.3.
Feromonas
56
8.10.1.4.
Baños de inmersión
56
8.10.1.5.
Baños de aspersión
57
8.10.2.
CONTROL CULTURAL
57
8.10.2.2
Quema dirigida de potreros
58
8.10.2.3
Inundación de Potreros
58
8.10.2.4.
Labores de preparación y/o conservación de potreros.
59
8.10.2.5.
Pastos antigarrapata
59
8.10.3.
CONTROL BIOLÓGICO
60
8.10.3.1.
Hongos entomopatógenos para el control de garrapatas
61
8.10.3.2.
Control biológico mediante el uso de depredadores
61
8.11.
RESISTENCIA DE LAS GARRAPATAS A LOS ACARICIDAS
61
8.11.1.
MECANISMOS DE RESISTENCIA
62
8.11.2.
MANEJO DE LA RESISTENCIA DE
Rhipicephalus (Boophilus)
microplus.
63
8.11.2.1.
MANEJO POR MODERACIÒN
63
8.11.2.2.
MANEJO POR SATURACIÒN
64
8.11.2.3.
MANEJO POR ATAQUE MÚLTIPLE
64
8.12.
VACUNAS
65
8.13.
OTRAS ALTERNATIVAS DE CONTROL
66
8.13.1.
Extractos vegetales
66
8.13.2.
Aceites
67
8.13.3.
Resistencia del hospedero
68
9.
MATERIALES Y MÉTODOS
69
9.1.
LOCALIZACIÓN
69
9.2.
FASE DE CAMPO (ESTABLO)
69
9.2.1.
ANIMALES
69
9.2.2.
RECOLECCIÓN DE TELEOGINAS DE LA GARRAPATA
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
70
9.2.3.
EVALUACIÓN DE LA PATOGENICIDAD Y VIRULENCIA EN
CAMPO DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria
bassiana
Y
Metarhizium anisopliae
SOBRE NINFAS
Rhipicephalus
(
Boophilus) microplus
70
9.2.4.
OBSERVACIÓN
DEL
EFECTO
DE
LOS
HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria bassiana
(Bassi) Y
Metarhizium
anisopliae
(Metchnikoff) EN SU PERÍODO DE PROTECCIÓN
74
xi
9.3.1
CONFIRMACIÓN DE ESPECIE DE LA GARRAPATA
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
75
9.3.2
CRÍA DE
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
(Canestrini)
(Acari:
Ixodidae)
75
9.3.3.
EVALUACIÓN DE CEPAS FORMULADAS Y DESNUDAS DE LOS
HONGOS ENTOMOPATOGENOS
B.bassiana
y
M.anisopliae
SOBRE LARVAS DE
R. microplus
EN CÁMARA HÚMEDA.
76
9.3.4.
EVALUACIÓN DE CEPAS FORMULADAS Y DESNUDAS DE LOS
HONGOS ENTOMOPATOGENOS
B. bassiana
y
M. anisopliae
SOBRE LARVAS DE
R.microplus
EN CÁMARA SECA
78
9.3.5.
EVALUACIÓN DE DIFERENTES CONCENTRACIONES DE LOS
HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria
bassiana
y
Metarhizium anisopliae
SOBRE LARVAS DE
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
78
9.3.6.
EVALUACIÓN DE LA VIRULENCIA DE LAS CEPAS
REACTIVADAS DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
B.
bassiana
Y
M. anisopliae.
81
9.4.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
82
10.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
83
10.1.
EVALUACIÓN DE LA PATÓGENICIDAD Y VIRULENCIA EN
CAMPO DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria
bassiana
Y
Metarhizium anisopliae
SOBRE NINFAS DE
R. microplus
83
10.2.
EFECTO DE LOS HONGOS ENTOMOPATÒGENOS
Beauveria
bassiana
(Bassi) Y
Metarhizium anisopliae
(Metchnikoff) EN
TÉRMINOS DE SU PERÍODO DE PROTECCIÓN EN CAMPO
SOBRE EL GANADO
90
10.3.
CONFIRMACIÓN DE ESPECIE DE LA GARRAPATA
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus.
92
10.4.
EVALUACIÓN DE CEPAS FORMULADAS Y NO FORMULADAS DE
LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria bassiana
y
Metarhizium anisopliae
SOBRE LARVAS DE
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
EN CÁMARA HUMEDA
93
10.5.
EVALUACIÓN DE CEPAS FORMULADAS Y NO FORMULADAS DE
LOS HONGOS
B. bassiana
y
M. anisopliae
SOBRE LARVAS DE
R.
microplus
EN CAMARA SECA
100
10.6.
EVALUACIÓN DE DIFERENTES CONCENTRACIONES DE LOS
HONGOS
ENTOMOPATÓGENOS
Beauveria
bassiana
y
Metarhizium anisopliae
SOBRE LARVAS DE
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
10.6.1.
CONCENTRACIÓN LETAL CINCUENTA Y NOVENTA (CL
50
y CL
90)
113
10.6.2.
TIEMPO LETAL CINCUENTA Y NOVENTA (TL
50y TL
90)
115
10.7.
EVALUACIÓN DE LA VIRULENCIA DE LAS CEPAS
REACTIVADAS DE LOS HONGOS ENTOMOPATÓGENOS
B.
bassiana
Y
M. anisopliae
.
119
11.
CONCLUSIONES
124
12.
RECOMENDACIONES
126
13.
GLOSARIO
129
14.
REVISIÓN DE LITERATURA
132
15.
ANEXOS
144
xiii
LISTA DE FIGURAS
[image:13.612.112.528.69.733.2]Página
Figura 1.
Microscopía electrónica de
B. bassiana
creciendo con alcanos
como fuente de carbono. (a) Proyecciones en forma de dedos
en la membrana, (b) Estructuras membranosas, lameladas, (c)
Inclusiones del hidrocarburo.
13
Figura 2.
Ciclo infectivo de los hongos entomopatógenos tipo
M.
anisopliae
para control de insectos
14
Figura 3.
Crecimiento de
B. bassiana
en medio PDA, observación
macroscópica y microscópica.
29
Figura 4.
Microscopia electrónica de las conidios de
B. bassiana
en el
proceso de infección de
Amblyomma americanum
29
Figura 5.
Características macroscópicas y microscópicas de una cepa
madura de
M. anisopliae
.
30
Figura 6.
Distribución mundial de
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
en
el cinturón tropical del mundo.
38
Figura 7.
Partes bucales de las garrapatas.
43
Figura 8.
Vista dorsal de macho y hembra de
Boophilus microplus
respectivamente.
43
Figura 9.
Ciclo de vida de las garrapatas duras.
47
Figura 10.
Infestaciones de bovinos con
Rhipicephalus (Boophilus)
microplus
.
51
Figura 11.
Cuadrante de medición para el conteo de la garrapata sobre el
ganado
71
Figura 12.
Corral donde se almacenaron los animales del ensayo.
72
Figura 13.
Puesta de huevos durante la cría de teleoginas de la garrapata
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
.
76
Figura 14.
Porcentaje de mortalidad promedio de ninfas de la garrapata
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
en cada tratamiento,
después de la aplicación de los dos hongos entomopatógenos a
una concentración de 1x10
8conidios/ml.
84
Figura 15.
Porcentaje de mortalidad corregida de ninfas de la garrapata
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
hallada mediante la formula
de Henderson y Tilton a una concentración de 1x10
8conidios/ml,
bajo condiciones de campo.
86
Figura 16.
Mortalidad de ninfas de
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
por la aplicación de los tratamientos
1:
Control ,
2
: Control,
3
:
Cepa formulada de
M .anisopliae
,
4
: Cepa no formulada de
M
.anisopliae
,
5
: Cepa formulada de
B. bassiana
y
6
: Cepa no
formulada de
B. bassiana
. Los tratamientos con la misma letra
no son significativamente diferentes de acuerdo con la prueba
de contraste de Fisher con un nivel de significancía 0.05.
Figura 17.
Box plot de respuesta de mortalidad de larvas de R. microplus
en la comparación entre las cepas formuladas y desnudas de
los hongos
B, bassiana
y
M. anisopliae
(a)
Tratamiento 1:
control, 2: cepa formula de
M. anisopliae
y 3: cepa formula de
B.
bassiana
(b)
1: control, 2: cepa no formulada de
M. anisopliae
y
3: cepa no formulada de
B. bassiana.
88
Figura 18.
Efecto de las cepas formuladas y desnudas de los hongos
entomopatógenos
B. bassiana
y
M. anisopliae
después de 30
días de aplicación
sobre la población de ninfas de
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus.
91
Figura 19.
Macho de la garrapata bovina,
Rhipicephalus (Boophilus)
microplus.
93
Figura 20.
Hembra de la garrapata bovina,
Rhipicephalus (Boophilus)
microplus
93
Figura 21.
Porcentaje de mortalidad promedio de larvas por la aplicación de
los hongos entomopatógenos
B.bassiana
y
M.anisopliae
con
respecto al tiempo a una concentración de 1 x 10
8conidias/ml,
bajo condiciones de laboratorio en cámara húmeda.
94
Figura 22.
Larvas de
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
infectadas por el
hongo
Beauveria bassiana
en
cámara húmeda, presencia de
micelio aéreo a los 12 días.
95
Figura 23.
Larvas de
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
infectadas por el
hongo
Metarhizium anisopliae
en cámara húmeda, presencia de
micelio aéreo a los 12 días.
95
Figura 24.
Respuesta de la mortalidad de ninfas de
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
por la aplicación de los tratamientos
1
:
Control
2
: Cepa formulada de
M .anisopliae
,
3
: Cepa no
formulada de
M .anisopliae
,
4
: Cepa formulada de
B. bassiana
y
5
: Cepa no formulada de
B. bassiana
. Los tratamientos con la
misma letra no son significativamente diferentes de acuerdo con
la prueba de contraste de Fisher con un nivel de significancía
0.05.
97
Figura 25.
Porcentaje de mortalidad corregida (Abbott) de larvas de
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
por la aplicación de los
hongos entomopatógenos
B.bassiana
y
M.anisopliae
en una
concentración de 1x10
8conidios/ml, bajo condiciones de
laboratorio en cámara húmeda.
98
Figura 26.
Porcentaje de mortalidad de larvas por la aplicación de los
hongos entomopatógenos
B. bassiana
y
M. anisopliae
con
respecto al tiempo a una concentración de 1 x 10
8conidios/ml,
bajo condiciones de laboratorio en cámara seca.
xv
Figura 27.
Respuesta de la mortalidad de ninfas de
Rhipicephalus
(Boophilus) microplus
por la aplicación en cámara seca de los
tratamientos 1: Control 2: Cepa formulada de
M .anisopliae
,3:
Cepa no formulada de
M .anisopliae
,4: Cepa formulada de
B.
bassiana
y 5: Cepa no formulada de
B. bassiana
. Los
tratamientos con la misma letra no son significativamente
diferentes de acuerdo con la prueba de contraste de Fisher con
un nivel de significancía 0.05.
101
Figura 28.
Porcentaje de mortalidad corregida (Abbott) de larvas por la
aplicación de los hongos entomopatogenos
B. bassiana
y
M.
anisopliae
con respecto al tiempo a una concentración de 1 x 10
8